到達目標
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 量子情報科学の分野の概況を十分理解している。 | 量子情報科学の分野の概況を理解している。 | 量子情報科学の分野の概況を理解していない。 |
| 評価項目2 | 量子ビットや量子回路の基本的な取り扱い方法を十分理解している。 | 量子ビットや量子回路の基本的な取り扱い方法を理解している。 | 量子ビットや量子回路の基本的な取り扱い方法を理解していない。 |
| 評価項目3 | 量子計算、量子アルゴリズム、量子暗号等の基本を十分理解している。 | 量子計算、量子アルゴリズム、量子暗号等の基本を理解している。
| 量子計算、量子アルゴリズム、量子暗号等の基本を理解していない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
量子情報科学の歴史と近年の発展について初歩的な知識を得る。量子情報の分野で使われる基本的な事柄について学ぶ。
授業の進め方・方法:
講義方式で行う。
注意点:
線形代数と量子力学に関する基本的知識を必要とします。
本科目は学修単位なので、授業時間30時間に加えて、自学自習時間60時間が授業の前後に必要となります。
具体的な学修内容は各講義の内容をよく復習することと、必要に応じて課される課題に取り組むことです。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
量子情報科学の歴史と近年の状況、量子ビット |
量子情報科学の分野の概要について初歩的な知識を得る。量子情報科学の基本となる量子ビットについて理解できる。
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| 2週 |
純粋状態、多量子ビット |
量子ビットによる純粋状態の記述、多量子ビットの場合の純粋状態の記述、初歩的な場合の量子もつれあい状態について理解できる。
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| 3週 |
射影測定、部分系の測定 |
１量子ビットにおける射影測定の基本が理解できる。多量子ビットの場合について部分系の射影測定の基本が理解できる。
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| 4週 |
量子回路 |
パウリ行列、１ビットユニタリー変換、制御ーNOT変換、ユニバーサルセット等について基本的な理解ができる。
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| 5週 |
量子テレポテーション |
量子テレポテーションについて基本的な理解ができ、その有用性を理解を理解できる。
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| 6週 |
量子アルゴリズム |
ショアーの素因数分解アルゴリズムの基本的理解ができる。
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| 7週 |
量子暗号 |
最も古くからある量子暗号であるBB84に対する基本的な理解ができる
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| 8週 |
量子誤り訂正 |
誤り訂正の考え方と９ビットのショアーコードに対する基本的な理解ができる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
クラスター状態量子計算 |
クラスター状態量子計算について基本的な理解ができる。
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| 10週 |
量子ビットとしての光 |
電磁場の量子化、光の量子的状態について基本的な理解ができる。
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| 11週 |
光の利用（１）
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光子を用いた量子テレポテーションについて基本的な理解ができる。
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| 12週 |
光の利用（２） |
光を用いた量子計算に関する手法について基本的な理解ができる。
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| 13週 |
量子断熱計算 |
量子断熱計算について基本的な理解ができる。
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| 14週 |
混合状態 |
混合状態について基本的な理解ができる。
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| 15週 |
一般的な量子測定 |
射影測定以外の量子測定に関する基本的な理解ができる。
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| 16週 |
定期試験 |
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評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 40 |
| 専門的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |